CN107652159A - 一种制备2,3,3,3‑四氟丙烯的装置及方法 - Google Patents
一种制备2,3,3,3‑四氟丙烯的装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107652159A CN107652159A CN201710968756.9A CN201710968756A CN107652159A CN 107652159 A CN107652159 A CN 107652159A CN 201710968756 A CN201710968756 A CN 201710968756A CN 107652159 A CN107652159 A CN 107652159A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reactor
- rectifying
- pipeline
- rectifying column
- column group
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- FXRLMCRCYDHQFW-UHFFFAOYSA-N 2,3,3,3-tetrafluoropropene Chemical class FC(=C)C(F)(F)F FXRLMCRCYDHQFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 49
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 37
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims abstract description 34
- 239000012043 crude product Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 71
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 17
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 15
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910000040 hydrogen fluoride Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 14
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 12
- VNYSVKIBBZAPBN-UHFFFAOYSA-N [Mg].[Cr].[Fe] Chemical compound [Mg].[Cr].[Fe] VNYSVKIBBZAPBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- UMGQVBVEWTXECF-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,3-tetrachloroprop-1-ene Chemical group ClCC(Cl)=C(Cl)Cl UMGQVBVEWTXECF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 6
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- LDTMPQQAWUMPKS-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-3,3,3-trifluoroprop-1-ene Chemical class FC(F)(F)C=CCl LDTMPQQAWUMPKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 4
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 4
- YZCKVEUIGOORGS-IGMARMGPSA-N Protium Chemical compound [1H] YZCKVEUIGOORGS-IGMARMGPSA-N 0.000 claims description 3
- VJGCZWVJDRIHNC-UHFFFAOYSA-N 1-fluoroprop-1-ene Chemical compound CC=CF VJGCZWVJDRIHNC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 9
- PGJHURKAWUJHLJ-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,3-tetrafluoroprop-1-ene Chemical compound FCC(F)=C(F)F PGJHURKAWUJHLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010574 gas phase reaction Methods 0.000 abstract 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 32
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 16
- OQISUJXQFPPARX-UHFFFAOYSA-N 2-chloro-3,3,3-trifluoroprop-1-ene Chemical compound FC(F)(F)C(Cl)=C OQISUJXQFPPARX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 12
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 8
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 4
- -1 antimony halides Chemical class 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- SMCNZLDHTZESTK-UHFFFAOYSA-N 2-chloro-1,1,1,2-tetrafluoropropane Chemical class CC(F)(Cl)C(F)(F)F SMCNZLDHTZESTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 239000000686 essence Substances 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000003682 fluorination reaction Methods 0.000 description 2
- HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N hexafluoropropylene Chemical compound FC(F)=C(F)C(F)(F)F HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 2
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- FDMFUZHCIRHGRG-UHFFFAOYSA-N 3,3,3-trifluoroprop-1-ene Chemical compound FC(F)(F)C=C FDMFUZHCIRHGRG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006298 dechlorination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
- C07C17/093—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens
- C07C17/20—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of halogen atoms by other halogen atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
- C07C17/38—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
- C07C17/383—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by distillation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明涉及一种制备2,3,3,3‑四氟丙烯的装置及方法。该制备2,3,3,3‑四氟丙烯的装置，包括前后依次设置的第一反应器、第一精馏塔组、第二反应器、第二精馏塔组、粗品罐和第三精馏塔组。该制备2,3,3,3‑四氟丙烯的装置及方法，第二反应器中装填两种不同的催化剂，可以同时进行两个反应，简化了工艺流程；反应为气相反应，有效解决了液相反应催化剂寿命短，反应器腐蚀严重的问题；反应流程简单，减少了设备投资及能耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种制备2,3,3,3-四氟丙烯的装置及方法。
背景技术
目前，2,3,3,3-四氟丙烯的制备方法主要有三种：3,3,3-三氟丙烯法、六氟丙烯法和1,1,2,3-四氯丙烯(TCP)法。其中，3,3,3-三氟丙烯法操作路线长，产生的三废多，产品成本高；1,1,2,3-四氯丙烯法反应步骤少，原料利用率高；六氟丙烯法制备路线长，总的收率不高；而其它制备工艺都是这三条路线的中间原料衍生而来的。
如公开号CN101597209A的中国专利，提供了一种制备2,3,3,3-四氟丙烯的一体化方法，所述方法包括：将l,l,2,3-四氯丙烯和第一氟化试剂反应生成2-氯-3,3,3-三氟丙烯(HCFO-1233xf)和第一含氯副产物的第一中间体组合物；将第一含氯副产物的第一中间体组合物和第二氟化试剂反应生成2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷(HCFC-244bb)以及第二含氯副产物的第二中间体组合物；然后将HCFC-244bb的至少一部分催化脱氯化氢生成2,3,3,3-四氟丙烯。此路线三步合成2,3,3,3-四氟丙烯，HCFO-1233xf在液相反应器中转化成HCFC-244bb，催化剂为卤化锑，反应器采用内衬TFE或PFA，不足之处是反应器内部腐蚀严重，会鼓包，设备的选择较为困难，而且第三步皂化反应三废较多，收率低。综上，目前现有技术中制备2,3,3,3-四氟丙烯的反应步骤多，分离设备冗杂，催化剂寿命短，反应器内部腐蚀严重等问题，现亟需一种提高设备利用率，优化反应流程的2,3,3,3-四氟丙烯制备装置和方法。
发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种反应步骤少、工艺流程简单、对反应设备腐蚀轻的制备2,3,3,3-四氟丙烯的装置及方法，解决了现有技术中存在的问题。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种制备2,3,3,3-四氟丙烯的装置，其特征是：包括前后依次设置的第一反应器、第一精馏塔组、第二反应器、第二精馏塔组、粗品罐和第三精馏塔组，在第一反应器的顶部设有第一反应器进料口，设于第一反应器底部的第一反应器出料口通过管道与第一精馏塔组的进料口相连，第一精馏塔组的出料口通过管道与设于第二反应器顶部的第二反应器顶部进料口相连，设于第二反应器底部的第二反应器出料口通过管道与第二精馏塔组的进料口相连；第二精馏塔组的出料口通过管道与设于粗品罐顶部的粗品罐进料口相连，设于粗品罐底部的粗品罐出料口通过管道与第三精馏塔组的进料口相连；在第一反应器进料口处的管道上设有第一HF加入口和1,1,2,3-四氯丙烯加入口，在第一精馏塔组的出料口与第二反应器顶部进料口之间的管道上设有第二HF加入口。
在第一HF加入口和1,1,2,3-四氯丙烯加入口与第一反应器进料口之间的管道上设有第一预热器，在第二反应器顶部进料口处的管道上设有第二预热器。
所述第一精馏塔组包括串联设置的一号精馏塔和二号精馏塔，第一反应器出料口通过管道与设于一号精馏塔中部的一号精馏塔进料口相连，设于一号精馏塔底部的一号精馏塔出料口通过管道与设于二号精馏塔中部的二号精馏塔进料口相连，设于二号精馏塔顶部的二号精馏塔出料口通过管道与第二反应器顶部进料口相连。
所述第二精馏塔组包括串联设置的三号精馏塔、四号精馏塔和五号精馏塔，第二反应器出料口通过管道与设于三号精馏塔中部的三号精馏塔进料口相连，设于三号精馏塔底部的三号精馏塔出料口通过管道与设于四号精馏塔中部的四号精馏塔进料口相连，设于四号精馏塔顶部的四号精馏塔顶部出料口通过管道与设于粗品罐顶部的粗品罐进料口相连，设于四号精馏塔底部的四号精馏塔底部出料口通过管道与设于五号精馏塔中部的五号精馏塔进料口相连，设于五号精馏塔顶部的五号精馏塔顶部出料口通过管道与设于第二反应器中部的第二反应器中部进料口相连，设于五号精馏塔底部的五号精馏塔底部出料口通过管道与设于第二反应器顶部的第二反应器顶部进料口相连。
所述第三精馏塔组包括串联设置的六号精馏塔和七号精馏塔，设于六号精馏塔中部的六号精馏塔进料口通过管道与粗品罐出料口相连，设于六号精馏塔底部的六号精馏塔出料口通过管道与设于七号精馏塔中部的七号精馏塔进料口相连，在七号精馏塔的顶部设有七号精馏塔出料口。
所述第一反应器和第二反应器为列管式固定床反应器，第二反应器为两段式列管式固定床反应器。
一种制备2,3,3,3-四氟丙烯的方法，包括如下步骤：
(1)将氟化氢和1,1,2,3-四氯丙烯预热到100-200℃后，按摩尔比10～13:1通入第一反应器进料口，在催化剂催化作用下发生反应，控制反应温度为200～350℃，反应空速为400～800/h，在第一反应器塔釜得到第一反应器反应产物；
(2)将步骤(1)得到的第一反应器反应产物通入一号精馏塔组进行分离，得到一号精馏塔组塔釜组分和一号精馏塔组塔顶馏分；一号精馏塔组塔顶馏分为2-氯-3,3,3-三氟丙烯和少量HF，一号精馏塔组塔釜组分为HF；
(3)将步骤(2)得到的一号精馏塔组塔顶馏分2-氯-3,3,3-三氟丙烯和HF以及另外通入的HF预热到100-200℃后按摩尔比1:1～2送入第二反应器进料口，在催化剂催化作用下发生反应；
(4)将步骤(3)得到的第二反应器釜底产物通入第二精馏塔组进行分离，得到第二精馏塔组塔釜组分和第二精馏塔组塔顶馏分，第二精馏塔组塔顶馏分经水碱洗得到2,3,3,3-四氟丙烯粗品；
(5)将步骤(4)得到的2,3,3,3-四氟丙烯粗品打入第三精馏塔组，在塔顶压力和温度分别为0.4-0.6Mpa，50-70℃下，脱除不凝气后，得到2,3,3,3-四氟丙烯产品。
步骤(3)中第二反应器为两段式列管式固定床反应器，HF和2-氯-3,3,3-三氟丙烯在第二反应器上段的反应温度为200～400℃，反应空速为300～800/h；在第二反应器下段的反应温度为300-400℃，反应空速为300～800/h，在第二反应器釜底得到产物，所述产物为脱除HF后的2,3,3,3-四氟丙烯。
所述第一反应器内填充的催化剂为铬-镁-铁催化剂，所述第二反应器上段填装Al2O3/Tl催化剂，下段填装Al2O3/Cr催化剂；所述Al2O3/Cr催化剂中Cr的负载量为3-6wt％，所述Al2O3/Tl催化剂中Tl的负载量为5-8wt％，所述铬-镁-铁催化剂中各组分的质量百分比组成为：氧化铬70％，氧化镁10％，氧化铁20％。
本发明的有益效果是：该制备2,3,3,3-四氟丙烯的装置及方法，工艺简单，第二反应器中装填两种不同的催化剂，可以同时进行两个反应，简化了工艺流程；反应为气相反应，有效解决了液相反应催化剂寿命短，反应器腐蚀严重的问题；反应流程简单，减少了设备投资及能耗。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的结构示意图。
图中，1、第一反应器，2、第一精馏塔组，3、第二反应器，4、第二精馏塔组，5、粗品罐，6、第三精馏塔组，7、第一反应器进料口，8、第一反应器出料口，9、第二反应器顶部进料口，10、第二反应器出料口，11、粗品罐进料口，12、粗品罐出料口，13、第一HF加入口，14、1,1,2,3-四氯丙烯加入口，15、第二HF加入口，16、第一预热器，17、第二预热器，18、一号精馏塔，19、二号精馏塔，20、一号精馏塔进料口，21、一号精馏塔出料口，22、二号精馏塔进料口，23、二号精馏塔出料口，24、三号精馏塔，25、四号精馏塔，26、五号精馏塔，27、三号精馏塔进料口，28、三号精馏塔出料口，29、四号精馏塔进料口，30、四号精馏塔顶部出料口，32、四号精馏塔底部出料口，33、五号精馏塔进料口，34、五号精馏塔顶部出料口，35、第二反应器中部进料口，36、五号精馏塔底部出料口，38、六号精馏塔，39、七号精馏塔，40、六号精馏塔进料口，41、六号精馏塔出料口，42、七号精馏塔进料口，43、七号精馏塔出料口。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。
如图1中所示，该制备2,3,3,3-四氟丙烯的装置，包括前后依次设置的第一反应器1、第一精馏塔组2、第二反应器3、第二精馏塔组4、粗品罐5和第三精馏塔组6，在第一反应器1的顶部设有第一反应器进料口7，设于第一反应器1底部的第一反应器出料口8通过管道与第一精馏塔组2的进料口相连，第一精馏塔组2的出料口通过管道与设于第二反应器3顶部的第二反应器顶部进料口9相连，设于第二反应器3底部的第二反应器出料口10通过管道与第二精馏塔组4的进料口相连；第二精馏塔组4的出料口通过管道与设于粗品罐5顶部的粗品罐进料口11相连，设于粗品罐5底部的粗品罐出料口12通过管道与第三精馏塔组6的进料口相连；在第一反应器进料口7处的管道上设有第一HF加入口13和1,1,2,3-四氯丙烯加入口14，在第一精馏塔组2的出料口与第二反应器顶部进料口9之间的管道上设有第二HF加入口15。
在第一HF加入口13和1,1,2,3-四氯丙烯加入口14与第一反应器进料口7之间的管道上设有第一预热器16，在第二反应器顶部进料口9处的管道上设有第二预热器17。
所述第一精馏塔组2包括串联设置的一号精馏塔18和二号精馏塔19，第一反应器出料口8通过管道与设于一号精馏塔18中部的一号精馏塔进料口20相连，设于一号精馏塔18底部的一号精馏塔出料口21通过管道与设于二号精馏塔19中部的二号精馏塔进料口22相连，设于二号精馏塔19顶部的二号精馏塔出料口23通过管道与第二反应器顶部进料口9相连。
所述第二精馏塔组4包括串联设置的三号精馏塔24、四号精馏塔25和五号精馏塔26，第二反应器出料口10通过管道与设于三号精馏塔24中部的三号精馏塔进料口27相连，设于三号精馏塔24底部的三号精馏塔出料口28通过管道与设于四号精馏塔25中部的四号精馏塔进料口29相连，设于四号精馏塔25顶部的四号精馏塔顶部出料口30通过管道与设于粗品罐5顶部的粗品罐进料口11相连，设于四号精馏塔25底部的四号精馏塔底部出料口32通过管道与设于五号精馏塔26中部的五号精馏塔进料口33相连，设于五号精馏塔26顶部的五号精馏塔顶部出料口34通过管道与设于第二反应器3中部的第二反应器中部进料口35相连，设于五号精馏塔26底部的五号精馏塔底部出料口36通过管道与设于第二反应器3顶部的第二反应器顶部进料口相连。
所述第三精馏塔组6包括串联设置的六号精馏塔38和七号精馏塔39，设于六号精馏塔38中部的六号精馏塔进料口40通过管道与粗品罐出料口12相连，设于六号精馏塔38底部的六号精馏塔出料口41通过管道与设于七号精馏塔39中部的七号精馏塔进料口42相连，在七号精馏塔39的顶部设有七号精馏塔出料口43。
所述第一反应器1和第二反应器3为列管式固定床反应器，第二反应器3为两段式列管式固定床反应器。
使用上述制备2,3,3,3-四氟丙烯的装置制备2,3,3,3-四氟丙烯的方法，包括如下步骤：
(1)先将100ml Al2O3/Cr催化剂(Cr的负载量为3wt％)装入第二反应器的下段，将100ml Al2O3/TI催化剂(TI的负载量为5wt％)装入第二反应器的上段；再将200ml铬-镁-铁催化剂(按质量百分比，催化剂组成为：氧化铬70％，氧化镁10％，氧化铁20％)装入第一反应器中；接着将第一反应器升温到300℃，通入HF和氮气进行活化，HF流量：100g/h，氮气流量：2L/min，活化时间为48小时；第二反应器升温到380℃，通入HF和氮气进行活化，HF流量：100g/h，氮气流量：3L/min，活化时间为40小时，两个反应器的催化剂活化完成。第一反应器和第二反应器升温时，常温到150℃升温速度2℃/min，150℃以上升温速度1℃/min；
将氟化氢和1,1,2,3-四氯丙烯预热到100-200℃后，按摩尔比10:1通入第一反应器进料口7，在催化剂催化作用下发生反应，控制反应温度为200～350℃，反应空速为400～800/h，从第一反应器出料口10流出得到第一反应器反应产物，第一反应器得到HCFO-1233xf、少量TCP、氯化氢和氟化氢的混合物，经气相色谱分析有机物组成，见表1；
(2)将步骤(1)得到的第一反应器反应产物通入一号精馏塔进料口20进行分离，得到一号精馏塔组塔釜组分和一号精馏塔组塔顶馏分；一号精馏塔组塔釜组分从一号精馏塔出料口21流出进入二号精馏塔进料口22进行精馏，二号精馏塔塔釜组分为HF，返回第一反应器1继续反应；二号精馏塔组塔顶馏分为2-氯-3,3,3-三氟丙烯和少量HF；
(3)将二号精馏塔组塔顶馏分为2-氯-3,3,3-三氟丙烯和少量HF，与从第二精馏塔组送来的HF一起预热到100-200℃后，按照2-氯-3,3,3-三氟丙烯与HF摩尔比1:1～2送入第二反应器顶部进料口9；第二反应器分为上、下两段，HF和2-氯-3,3,3-三氟丙烯在第二反应器上段的反应温度为320℃，反应空速为600/h，在第二反应器下段继续反应，在第二反应器釜底得到产物，所述产物为脱除HF后的2,3,3,3-四氟丙烯；所述第二反应器上段填装Al2O3/Tl催化剂，下段填装Al2O3/Cr催化剂；所述Al2O3/Cr催化剂中Cr的负载量为3-6wt％，所述Al2O3/Tl催化剂中Tl的负载量为5-8wt％；第二反应器得到含HFO-1234yf、R244bb、少量HCFO-1233xf、氯化氢和氟化氢的混合物，经气相色谱分析有机物组成，见表1；
表1：实施例1反应器出口有机物组成
| 项目 | HCFO-1233xf | R244bb | HCFO-1234yf | TCP | 其它 |
| 一反出口(wt％) | 98.78 | - | - | 1.18 | 0.04 |
| 二反出口(wt％) | 11.76 | 21.35 | 66.85 | - | 0.04 |
(4)将步骤(3)得到的第二反应器釜底产物从第二反应器出料口10流出，通入三号精馏塔进料口27进行精馏，得到三号精馏塔组塔釜组分和三号精馏塔组塔顶馏分，三号精馏塔组塔顶馏分为HCl，另行水洗得到盐酸；三号精馏塔组塔釜组分从三号精馏塔出料口28流出进入四号精馏塔进料口29进行精馏，得到四号精馏塔塔釜组分和四号精馏塔塔顶馏分，四号精馏塔塔顶馏分为2,3,3,3-四氟丙烯，经水碱洗得到2,3,3,3-四氟丙烯粗品，送入粗品罐5，四号精馏塔塔釜组分送入五号精馏塔26进行分离，得到五号精馏塔塔釜组分和五号精馏塔塔顶馏分，五号精馏塔塔顶馏分返回第二反应器顶部进料口9继续反应，五号精馏塔塔釜组分返回第二反应器中部进料口35继续反应；
(5)将步骤(4)得到的2,3,3,3-四氟丙烯粗品打入六号精馏塔38，在塔顶压力和温度分别为0.4-0.6Mpa，50-70℃下脱除不凝气后，塔釜组分送入七号精馏塔进料口42在塔顶压力和温度分别为0.4-0.6Mpa，50-70℃下精馏分离，从七号精馏塔出料口43得到2,3,3,3-四氟丙烯产品。
实施例2：
本实施例与实施例1的不同之处在于：先将100ml Al2O3/Cr催化剂(Cr的负载量为6wt％)装入第二反应器的下段，将100ml Al2O3/Tl催化剂(Tl的负载量为8wt％)装入第二反应器的上段；再将200ml铬-镁-铁催化剂(按质量百分比，催化剂组成为：氧化铬70％，氧化镁10％，氧化铁20％)装入第一反应器中。
接着将第一反应器升温到300℃，通入HF和氮气进行活化，HF流量：100g/h，氮气流量：2L/min，活化时间为48小时；第二反应器升温到380℃，通入HF和氮气进行活化，HF流量：100g/h，氮气流量：3L/min，活化时间为40小时，两个反应器的催化剂活化完成。第一反应器和第二反应器升温时，常温到150℃升温速度2℃/min，150℃以上升温速度1℃/min。
然后开始投料反应，将HF和TCP通入预热器预热，HF和TCP摩尔比为10：1，控制第一反应器温度为200℃，空速300/h，第一反应器得到HCFO-1233xf、少量TCP、氯化氢和氟化氢的混合物，经气相色谱分析有机物组成，见表2；
第一反应器出口的混合物料经分离后的HCFO-1233xf和氟化氢经预热后进入第二反应器。第二反应器温度为320℃，空速为600/h，反应后得到含HFO-1234yf、R244bb、少量HCFO-1233xf、氯化氢和氟化氢的混合物，经气相色谱分析有机物组成，见表2。
表2：实施例2反应器出口有机物组成
实施例3：
本实施例与实施例1的不同之处在于：先将100ml Al2O3/Cr催化剂(Cr的负载量为3wt％)装入第二反应器的下段，将100ml Al2O3/Tl催化剂(Tl的负载量为5wt％)装入第二反应器的上段；再将200ml铬-镁-铁催化剂(按质量百分比，催化剂组成为：氧化铬70％，氧化镁10％，氧化铁20％)装入第二反应器中。
接着将第一反应器升温到300℃，通入HF和氮气进行活化，HF流量：100g/h，氮气流量：2L/min，活化时间为48小时；第二反应器升温到380℃，通入HF和氮气进行活化，HF流量：100g/h，氮气流量：3L/min，活化时间为40小时，两个反应器的催化剂活化完成。第一反应器和第二反应器升温时，常温到150℃升温速度2℃/min，150℃以上升温速度1℃/min。
然后开始投料反应，将HF和TCP通入预热器预热，HF和TCP摩尔比为12：1，控制第一反应器温度为200℃，空速300h-1，第一反应器得到HCFO-1233xf、少量TCP、氯化氢和氟化氢的混合物，经气相色谱分析有机物组成，见表3；
第一反应器出口的混合物料经分离后的HCFO-1233xf和氟化氢经预热后进入第二反应器。第二反应器温度为330℃，空速为500h-1，反应后得到含HFO-1234yf、R244bb、少量HCFO-1233xf、氯化氢和氟化氢的混合物，经气相色谱分析有机物组成，见表3。
表3：实施例3反应器出口有机物组成
| 项目 | HCFO-1233xf | R244bb | HFO-1234yf | TCP | 其它 |
| 一反出口(wt％) | 98.81 | - | - | 1.16 | 0.03 |
| 二反出口(wt％) | 11.76 | 20.92 | 67.38 | - | 0.03 |
实施例4：
本实施例与实施例1的不同之处在于：先将100ml Al2O3/Cr催化剂(Cr的负载量为6wt％)装入第二反应器的下段，将100ml Al2O3/TI催化剂(TI的负载量为8wt％)装入第二反应器的上段；再将200ml铬-镁-铁催化剂(按质量百分比，催化剂组成为：氧化铬70％，氧化镁10％，氧化铁20％)装入第一反应器中。
接着将第一反应器升温到300℃，通入HF和氮气进行活化，HF流量：100g/h，氮气流量：2L/min，活化时间为48小时；第二反应器升温到380℃，通入HF和氮气进行活化，HF流量：100g/h，氮气流量：3L/min，活化时间为40小时，两个反应器的催化剂活化完成。第一反应器和第二反应器升温时，常温到150℃升温速度2℃/min，150℃以上升温速度1℃/min。
然后开始投料反应，将HF和TCP通入预热器预热，HF和TCP摩尔比为12：1，控制第一反应器温度为200℃，空速300h-1，第一反应器得到HCFO-1233xf、少量TCP、氯化氢和氟化氢的混合物，经气相色谱分析有机物组成，见表4；
第一反应器出口的混合物料经分离后的HCFO-1233xf和氟化氢经预热后进入第二反应器。第二反应器温度为330℃，空速为500h-1，反应后得到含HFO-1234yf、R244bb、少量HCFO-1233xf、氯化氢和氟化氢的混合物，经气相色谱分析有机物组成，见表4。
表4：实施例4反应器出口有机物组成
| 项目 | HCFO-1233xf | R244bb | HFO-1234yf | TCP | 其它 |
| 一反出口(wt％) | 98.95 | - | - | 1.03 | 0.02 |
| 二反出口(wt％) | 11.21 | 19.89 | 68.88 | - | 0.02 |
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种制备2,3,3,3-四氟丙烯的装置，其特征是：包括前后依次设置的第一反应器、第一精馏塔组、第二反应器、第二精馏塔组、粗品罐和第三精馏塔组，在第一反应器的顶部设有第一反应器进料口，设于第一反应器底部的第一反应器出料口通过管道与第一精馏塔组的进料口相连，第一精馏塔组的出料口通过管道与设于第二反应器顶部的第二反应器顶部进料口相连，设于第二反应器底部的第二反应器出料口通过管道与第二精馏塔组的进料口相连；第二精馏塔组的出料口通过管道与设于粗品罐顶部的粗品罐进料口相连，设于粗品罐底部的粗品罐出料口通过管道与第三精馏塔组的进料口相连；在第一反应器进料口处的管道上设有第一HF加入口和1,1,2,3-四氯丙烯加入口，在第一精馏塔组的出料口与第二反应器顶部进料口之间的管道上设有第二HF加入口。
2.根据权利要求1所述的制备2,3,3,3-四氟丙烯的装置，其特征是：在第一HF加入口和1,1,2,3-四氯丙烯加入口与第一反应器进料口之间的管道上设有第一预热器，在第二反应器顶部进料口处的管道上设有第二预热器。
3.根据权利要求1所述的制备2,3,3,3-四氟丙烯的装置，其特征是：所述第一精馏塔组包括串联设置的一号精馏塔和二号精馏塔，第一反应器出料口通过管道与设于一号精馏塔中部的一号精馏塔进料口相连，设于一号精馏塔底部的一号精馏塔出料口通过管道与设于二号精馏塔中部的二号精馏塔进料口相连，设于二号精馏塔顶部的二号精馏塔出料口通过管道与第二反应器顶部进料口相连。
4.根据权利要求1所述的制备2,3,3,3-四氟丙烯的装置，其特征是：所述第二精馏塔组包括串联设置的三号精馏塔、四号精馏塔和五号精馏塔，第二反应器出料口通过管道与设于三号精馏塔中部的三号精馏塔进料口相连，设于三号精馏塔底部的三号精馏塔出料口通过管道与设于四号精馏塔中部的四号精馏塔进料口相连，设于四号精馏塔顶部的四号精馏塔顶部出料口通过管道与设于粗品罐顶部的粗品罐进料口相连，设于四号精馏塔底部的四号精馏塔底部出料口通过管道与设于五号精馏塔中部的五号精馏塔进料口相连，设于五号精馏塔顶部的五号精馏塔顶部出料口通过管道与设于第二反应器中部的第二反应器中部进料口相连，设于五号精馏塔底部的五号精馏塔底部出料口通过管道与设于第二反应器顶部的第二反应器顶部进料口相连。
5.根据权利要求1所述的制备2,3,3,3-四氟丙烯的装置，其特征是：所述第三精馏塔组包括串联设置的六号精馏塔和七号精馏塔，设于六号精馏塔中部的六号精馏塔进料口通过管道与粗品罐出料口相连，设于六号精馏塔底部的六号精馏塔出料口通过管道与设于七号精馏塔中部的七号精馏塔进料口相连，在七号精馏塔的顶部设有七号精馏塔出料口。
6.根据权利要求1所述的制备2,3,3,3-四氟丙烯的装置，其特征是：所述第一反应器和第二反应器为列管式固定床反应器，第二反应器为两段式列管式固定床反应器。
7.一种使用权利要求1所述的制备2,3,3,3-四氟丙烯的装置制备2,3,3,3-四氟丙烯的方法，其特征是：包括如下步骤：
(1)将氟化氢和1,1,2,3-四氯丙烯预热到100-200℃后，按摩尔比10～13:1通入第一反应器进料口，在催化剂催化作用下发生反应，控制反应温度为200～350℃，反应空速为400～800/h，在第一反应器塔釜得到第一反应器反应产物；
(2)将步骤(1)得到的第一反应器反应产物通入一号精馏塔组进行分离，得到一号精馏塔组塔釜组分和一号精馏塔组塔顶馏分；一号精馏塔组塔顶馏分为2-氯-3,3,3-三氟丙烯和少量HF，一号精馏塔组塔釜组分为HF；
(3)将步骤(2)得到的一号精馏塔组塔顶馏分2-氯-3,3,3-三氟丙烯和HF以及另外通入的HF预热到100-200℃后按摩尔比1:1～2送入第二反应器进料口，在催化剂催化作用下发生反应；
(4)将步骤(3)得到的第二反应器釜底产物通入第二精馏塔组进行分离，得到第二精馏塔组塔釜组分和第二精馏塔组塔顶馏分，第二精馏塔组塔顶馏分经水碱洗得到2,3,3,3-四氟丙烯粗品；
(5)将步骤(4)得到的2,3,3,3-四氟丙烯粗品打入第三精馏塔组，脱除不凝气后，得到2,3,3,3-四氟丙烯产品。
8.根据权利要求7所述的制备2,3,3,3-四氟丙烯的方法，其特征是：步骤
(3)中第二反应器为两段式列管式固定床反应器，HF和2-氯-3,3,3-三氟丙烯在第二反应器上段的反应温度为200～400℃，反应空速为300～800/h；在第二反应器下段的反应温度为300-400℃，反应空速为300～800/h，在第二反应器釜底得到产物，所述产物为脱除HF后的2,3,3,3-四氟丙烯。
9.根据权利要求8所述的制备2,3,3,3-四氟丙烯的方法，其特征是：所述第一反应器内填充的催化剂为铬-镁-铁催化剂，所述第二反应器上段填装Al2O3/Tl催化剂，下段填装Al2O3/Cr催化剂；所述Al2O3/Cr催化剂中Cr的负载量为3-6wt％，所述Al2O3/Tl催化剂中Tl的负载量为5-8wt％，所述铬-镁-铁催化剂中各组分的质量百分比组成为：氧化铬70％，氧化镁10％，氧化铁20％。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710968756.9A CN107652159B (zh) | 2017-10-18 | 2017-10-18 | 一种制备2,3,3,3-四氟丙烯的装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710968756.9A CN107652159B (zh) | 2017-10-18 | 2017-10-18 | 一种制备2,3,3,3-四氟丙烯的装置及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107652159A true CN107652159A (zh) | 2018-02-02 |
| CN107652159B CN107652159B (zh) | 2024-06-21 |
Family
ID=61118683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710968756.9A Active CN107652159B (zh) | 2017-10-18 | 2017-10-18 | 一种制备2,3,3,3-四氟丙烯的装置及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107652159B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107759501A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-03-06 | 查都（上海）科技有限公司 | 一种生产二甲基二硫联产二甲基三硫的装置 |
| CN109534951A (zh) * | 2018-12-30 | 2019-03-29 | 山东华安新材料有限公司 | 一种2,3,3,3-四氟丙烯混合物的分离装置及分离方法 |
| CN115093306A (zh) * | 2022-08-25 | 2022-09-23 | 山东东岳化工有限公司 | 延长催化剂寿命的2-氯-3,3,3-三氟丙烯生产方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102001910A (zh) * | 2010-09-20 | 2011-04-06 | 西安近代化学研究所 | 2,3,3,3-四氟丙烯的制备方法 |
| CN102351637A (zh) * | 2011-08-31 | 2012-02-15 | 浙江师范大学 | 一种2, 3, 3, 3-四氟丙烯的制备方法 |
| CN104151131A (zh) * | 2014-08-08 | 2014-11-19 | 浙江衢化氟化学有限公司 | 一种2,3,3,3-四氟丙烯的制备方法 |
| CN104945221A (zh) * | 2015-06-11 | 2015-09-30 | 浙江衢州巨新氟化工有限公司 | 一种联产2,3,3,3-四氟丙烯和1,3,3,3-四氟丙烯的方法 |
| CN105399598A (zh) * | 2015-11-23 | 2016-03-16 | 淄博澳宏化工科技有限公司 | 一种1,1,1,3,3-五氟丙烷的制备装置及制备方法 |
| CN105777484A (zh) * | 2014-12-13 | 2016-07-20 | 西安近代化学研究所 | 2,3,3,3-四氟丙烯的制备方法 |
| CN106349005A (zh) * | 2016-08-25 | 2017-01-25 | 浙江衢州巨新氟化工有限公司 | 一种联产1‑氯‑3,3,3‑三氟丙烯、2,3,3,3‑四氟丙烯和1,3,3,3‑四氟丙烯的方法 |
| CN107056579A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-08-18 | 徐学 | 一种2，3，3，3‑四氟丙烯的制备方法 |
-
2017
- 2017-10-18 CN CN201710968756.9A patent/CN107652159B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102001910A (zh) * | 2010-09-20 | 2011-04-06 | 西安近代化学研究所 | 2,3,3,3-四氟丙烯的制备方法 |
| CN102351637A (zh) * | 2011-08-31 | 2012-02-15 | 浙江师范大学 | 一种2, 3, 3, 3-四氟丙烯的制备方法 |
| CN104151131A (zh) * | 2014-08-08 | 2014-11-19 | 浙江衢化氟化学有限公司 | 一种2,3,3,3-四氟丙烯的制备方法 |
| CN105777484A (zh) * | 2014-12-13 | 2016-07-20 | 西安近代化学研究所 | 2,3,3,3-四氟丙烯的制备方法 |
| CN104945221A (zh) * | 2015-06-11 | 2015-09-30 | 浙江衢州巨新氟化工有限公司 | 一种联产2,3,3,3-四氟丙烯和1,3,3,3-四氟丙烯的方法 |
| CN105399598A (zh) * | 2015-11-23 | 2016-03-16 | 淄博澳宏化工科技有限公司 | 一种1,1,1,3,3-五氟丙烷的制备装置及制备方法 |
| CN106349005A (zh) * | 2016-08-25 | 2017-01-25 | 浙江衢州巨新氟化工有限公司 | 一种联产1‑氯‑3,3,3‑三氟丙烯、2,3,3,3‑四氟丙烯和1,3,3,3‑四氟丙烯的方法 |
| CN107056579A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-08-18 | 徐学 | 一种2，3，3，3‑四氟丙烯的制备方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107759501A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-03-06 | 查都（上海）科技有限公司 | 一种生产二甲基二硫联产二甲基三硫的装置 |
| CN109534951A (zh) * | 2018-12-30 | 2019-03-29 | 山东华安新材料有限公司 | 一种2,3,3,3-四氟丙烯混合物的分离装置及分离方法 |
| CN109534951B (zh) * | 2018-12-30 | 2021-09-28 | 山东华安新材料有限公司 | 一种2,3,3,3-四氟丙烯混合物的分离装置及分离方法 |
| CN115093306A (zh) * | 2022-08-25 | 2022-09-23 | 山东东岳化工有限公司 | 延长催化剂寿命的2-氯-3,3,3-三氟丙烯生产方法 |
| CN115093306B (zh) * | 2022-08-25 | 2022-11-08 | 山东东岳化工有限公司 | 延长催化剂寿命的2-氯-3,3,3-三氟丙烯生产方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107652159B (zh) | 2024-06-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102001911B (zh) | 2,3,3,3-四氟丙烯的制备方法 | |
| JP5930077B2 (ja) | ２，３，３，３−テトラフルオロプロペンの製造方法 | |
| CN102001910B (zh) | 2,3,3,3-四氟丙烯的制备方法 | |
| CN100488925C (zh) | 1,3,3,3-四氟丙烯的制备方法 | |
| CN107652159A (zh) | 一种制备2,3,3,3‑四氟丙烯的装置及方法 | |
| CN101544536A (zh) | 制备氟化烯烃的方法 | |
| JP5825299B2 (ja) | ２，３，３，３−テトラフルオロプロペンの製造方法 | |
| CN109438170B (zh) | 一种2，3，3，3-四氟丙烯的制备方法 | |
| CN106349005A (zh) | 一种联产1‑氯‑3,3,3‑三氟丙烯、2,3,3,3‑四氟丙烯和1,3,3,3‑四氟丙烯的方法 | |
| CN104945221B (zh) | 一种联产2,3,3,3‑四氟丙烯和1,3,3,3‑四氟丙烯的方法 | |
| CN101553453A (zh) | 制备氟化烯烃的方法 | |
| CN101215220A (zh) | 1,1,1,3-四氟丙烯的制备方法 | |
| CN103880590B (zh) | 一种制备1,3,3,3-四氟丙烯的工艺 | |
| CN104710274B (zh) | 联产制备1,3,3,3‑四氟丙烯和/或2,3,3,3‑四氟丙烯的工艺 | |
| CN112645793B (zh) | 一种生产反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯的工艺系统及方法 | |
| CN105399598A (zh) | 一种1,1,1,3,3-五氟丙烷的制备装置及制备方法 | |
| US9346724B2 (en) | Method for preparing 2,3,3,3-tetrafluoropropene | |
| US9643904B2 (en) | Method for preparing 2,3,3,3-tetrafluoropropene | |
| CN105218299B (zh) | 一种用于四氯化碳和烯烃生产氯代烃的连续制备方法 | |
| CN207512102U (zh) | 一种制备2,3,3,3-四氟丙烯的装置 | |
| CN109384640B (zh) | 一种2,3,3,3-四氟丙烯的制备装置及制备方法 | |
| CN102320917A (zh) | 一种2,3-二氯-1,1,1-三氟丙烷的合成方法 | |
| CN100439313C (zh) | 一种丙烯氧化制备丙烯酸的多级流化床反应器及制备方法 | |
| CN110950735B (zh) | 一种气相法制备1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁炔的方法 | |
| CN105330511A (zh) | 一种制备2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |